第七章X線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備(一)

肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第七章X線計(jì)算機(jī)體

層成像設(shè)備2023/2/42學(xué)習(xí)目標(biāo)了解CT的發(fā)展簡(jiǎn)史和發(fā)展趨勢(shì)；掌握CT掃描系統(tǒng)的基本組成；了解CT計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像存儲(chǔ)與顯示系統(tǒng)的組成。2023/2/43主要內(nèi)容一、CT的成像原理及發(fā)展簡(jiǎn)史；二、掃描系統(tǒng)的組成；三、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和圖像顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)。2023/2/44X線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備應(yīng)用計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，解決了Ｘ線投影成像的重疊難題，提高病變檢出率及診斷的正確率。１.成像原理I0：入射X線強(qiáng)度x：物質(zhì)厚度u：物質(zhì)線衰減系數(shù)2023/2/45X線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備CT值X線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備2.發(fā)展簡(jiǎn)史第一代第二代第三代第四代單束平移+旋轉(zhuǎn)窄扇形束平移+旋轉(zhuǎn)大扇形束旋轉(zhuǎn)+旋轉(zhuǎn)靜止+旋轉(zhuǎn)球管探測(cè)器對(duì)散射線非常敏感2023/2/47X線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備2.發(fā)展簡(jiǎn)史第五代動(dòng)態(tài)空間掃描、電子束掃描無機(jī)械運(yùn)動(dòng)，提高掃描速度，也稱UFCT2023/2/48X線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備2.發(fā)展簡(jiǎn)史SCT采集螺紋式層面數(shù)據(jù)2023/2/49X線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備3.基本組成1.X線管二掃描系統(tǒng)一、二代瞬時(shí)功率要求不高，固定陽極X線管三、四代長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)掃描，大功率、高熱容量陽極散熱率高：①油循環(huán)風(fēng)冷卻散熱②陽極直冷式X線管油→泵出管套→散熱器→風(fēng)扇→管套整個(gè)X線管都轉(zhuǎn)動(dòng)2023/2/4111.X線管二掃描系統(tǒng)陽極散熱率高：③陽極接地X線管④“飛焦點(diǎn)”技術(shù)陽極端接地，使其接近金屬外殼，提高散熱速率；雙軸承支撐方式，支撐于金屬外殼上。2023/2/4121.X線管二掃描系統(tǒng)X線管工作方式：連續(xù)工作：每個(gè)層面都連續(xù)輻射脈沖工作：間斷輻射(高/低壓開關(guān)電路控制)、柵控性能指標(biāo)：熱容量越大，散熱率越高，X線管連續(xù)工作時(shí)間則越長(zhǎng)熱容量越大，掃描次數(shù)越多2023/2/4132.高壓發(fā)生器二掃描系統(tǒng)早期三相工頻高壓發(fā)生器，脈動(dòng)范圍約4%現(xiàn)代直流逆變技術(shù)，脈動(dòng)范圍低于1%管電壓穩(wěn)定：2023/2/4142.高壓發(fā)生器二掃描系統(tǒng)正常工作區(qū)2023/2/4153.濾過器二掃描系統(tǒng)楔形楔形①吸收低能X線②使X線束的能量分布均勻硬化2023/2/4164.準(zhǔn)直器二掃描系統(tǒng)2023/2/4174.準(zhǔn)直器二掃描系統(tǒng)5.探測(cè)器二掃描系統(tǒng)被檢者入射X線出射X線5.探測(cè)器二掃描系統(tǒng)——特性效率：幾何效率(獲取光子能力)、吸收效率(吸收光子百分?jǐn)?shù))穩(wěn)定性：探測(cè)器的一致性與還原性響應(yīng)時(shí)間：接收X線照射到輸出電信號(hào)所需時(shí)間準(zhǔn)確性：準(zhǔn)確測(cè)量衰減系數(shù)一致性：各探測(cè)器單元具有一致性動(dòng)態(tài)范圍：最大信號(hào)：最小信號(hào)≈106:12023/2/4195.探測(cè)器二掃描系統(tǒng)氣體探測(cè)器：電離電流大小→入射X線輻射強(qiáng)度①穩(wěn)定性高②一致性好③響應(yīng)時(shí)間短④沒有余輝⑤價(jià)格便宜優(yōu)點(diǎn)：①需恒溫②效率低③高mAs缺點(diǎn)：20——種類5.探測(cè)器二掃描系統(tǒng)①閃爍探測(cè)器：X線→閃爍晶體→發(fā)出熒光→光電轉(zhuǎn)換→電信號(hào)①體積?、谛矢撷蹌┝康蛢?yōu)點(diǎn)：①余輝大②溫度影響③一致性差缺點(diǎn)：——種類固體探測(cè)器：光電二極管5.探測(cè)器二掃描系統(tǒng)①閃爍探測(cè)器：X線→閃爍晶體→發(fā)出熒光→光電轉(zhuǎn)換→電信號(hào)——種類固體探測(cè)器：2023/2/422閃爍晶體：

CdWO4：造價(jià)低、吸收率高，余輝強(qiáng)、難分割

NaI(T1)：吸收力強(qiáng)、透明度發(fā)光度高，易潮解、質(zhì)脆注意事項(xiàng)：

避免強(qiáng)光照射6.數(shù)據(jù)處理裝置二掃描系統(tǒng)2023/2/423探測(cè)器輸出信號(hào)小，放大器將信號(hào)放大使輸出信號(hào)正比于X線強(qiáng)度的對(duì)數(shù)計(jì)算各角度下X線光子的總和各路積分器輸出信號(hào)變成一路連續(xù)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字序列7.掃描架、掃描床二掃描系統(tǒng)2023/2/4241.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)2023/2/425主要功能：①系統(tǒng)控制②圖像重建③圖像處理④故障診斷基本結(jié)構(gòu)：①控制部分②重建單元③圖像顯示④數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)2023/2/426主要特點(diǎn)：①內(nèi)存大②運(yùn)算能力強(qiáng)③速度快④運(yùn)算精度高軟件：①基本功能軟件：

掃描控制、圖像處理、顯示和記錄、故障診斷②專用功能軟件：

功能掃描、平滑過濾、三維重建等2.圖像顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)三計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)2023/2/427圖像顯示：計(jì)算機(jī)輸出數(shù)字圖像，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，通過顯示器顯示圖像存儲(chǔ)：①軟存儲(chǔ)：

存于磁盤、光盤、磁光盤、硬盤及PACS網(wǎng)絡(luò)②硬存儲(chǔ)：

通過多幅相機(jī)、激光相機(jī)